Une étude révèle un nouveau mécanisme de réponse circulatoire aux événements stressants

Des chercheurs de l’Université de Tsukuba découvrent un nouveau mécanisme par lequel le cerveau régule le système cardiovasculaire en réponse au stress.

Tsukuba, Japon – Bien que le cœur bat de manière autonome, sa fonction peut être régulée par le cerveau en réponse, par exemple, à des événements stressants. Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l’Université de Tsukuba ont découvert un nouveau mécanisme par lequel une partie spécifique du cerveau, l’habénule latérale (LHb), régule le système cardiovasculaire.

Le système cardiovasculaire, en particulier le cœur et les vaisseaux sanguins, a une certaine autonomie qui leur permet de fonctionner indépendamment du cerveau. Pour que l’individu s’adapte à de nouvelles situations potentiellement menaçantes, le cerveau a un certain pouvoir de régulation sur le système cardiovasculaire.

Ceci est réalisé en contrôlant le système nerveux autonome, qui se compose des systèmes sympathique et parasympathique. Alors que le premier a un effet stimulant sur le système cardiovasculaire, notamment en augmentant la fréquence cardiaque et la pression artérielle, le second provoque le contraire.

«D’un point de vue évolutif, le cerveau a eu une fonction extrêmement importante dans la protection de l’individu contre les prédateurs», déclare l’auteur principal de l’étude, le professeur Tadachika Koganezawa. « Mais même en l’absence de prédateurs, nos corps réagissent à des situations stressantes. Dans cette étude, nous voulions déterminer comment le cerveau régulait le système cardiovasculaire via le système nerveux autonome. »

Pour atteindre leur objectif, les chercheurs se sont concentrés sur la LHb. Situé profondément dans le cerveau, le LHb est connu pour contrôler les réponses comportementales aux événements stressants et, en tant que tel, déclencher de fortes réponses cardiovasculaires. Cependant, la manière dont il le fait est restée floue.

Pour répondre à cette question, les chercheurs ont stimulé électriquement la LHb chez le rat en insérant une électrode à travers le crâne. La stimulation de la LHb a entraîné une bradycardie (faible fréquence cardiaque) et une augmentation de la pression artérielle moyenne (MAP), qui est un paramètre cliniquement utile pour évaluer la pression artérielle globale.

Pour déterminer comment la LHb interagit avec le système nerveux autonome pour réguler le système cardiovasculaire, les chercheurs ont ensuite désactivé le système parasympathique en coupant le nerf parasympathique principal, le nerf vagal, ou en utilisant un médicament pour le contrarier.

Bien que cela supprime l’effet du LHb sur la fréquence cardiaque, cela ne modifie pas la MAP. Antagoniser le système sympathique a fait le contraire: il a diminué la MAP mais n’a pas changé la fréquence cardiaque.

Pour comprendre le mécanisme par lequel la LHb déclenche ces réponses cardiovasculaires, les chercheurs se sont concentrés sur le neurotransmetteur sérotonine, qui joue un rôle important dans le cerveau dans la modulation de l’humeur, de la cognition et de la mémoire, entre autres fonctions.

Bien que le blocage de tous les récepteurs de la sérotonine réduise de manière significative l’effet de la LHb sur la MAP et la fréquence cardiaque, les chercheurs ont constaté que des sous-types spécifiques de récepteurs de la sérotonine étaient particulièrement impliqués dans le processus.

Ce sont des résultats frappants qui montrent comment l’habénula latérale contrôle le système cardiovasculaire. Nos résultats démontrent le mécanisme d’un circuit neuronal qui joue un rôle important dans les réponses comportementales induites par le stress. « 

Masayuki Matsumoto, auteur de l’étude et professeur, Université de Tsukuba